Solstormar och geomagnetisk påverkan på elsystemet En resa från solens yta till jordens inre

Resans början, solytan

Ankomst, Jorden

Resa från solen till jorden http://www.youtube.com/watch?v=3Oy4Mr6c6-0

Strömmar på jorden Koronamassutkastningen (plasma med stor mängd fria elektroner) ger miljontals Ampere i jonosfären Detta inducerar spänningsskillnader i jordskorpan Spänningsskillnader i jordskorpan medför strömmar i jorden, geomagnetiskt inducerade strömmar, GIC En metallisk konstruktion med jordberöring på två från varandra skilda platser ”kortsluter” spänningsskillnaden i jorden och medför därmed transport av GIC i konstruktionen

GIC

Problemställningar Många problemställningar kretsar kring transformatorn som komponent och de konsekvenser magnetisk mättning ger på spänningen i systemet Alla GPS-signaler måste passera jonosfären då GPS- satelliter ligger minst 20 ggr längre ”bort” från jorden än vad jonosfären gör Jonosfären kan ”skärma av” GPS satelliterna vilket kan medföra allt från förvrängning till totalt bortfall av GPS signaler på jorden på kort eller lång sikt

Transformatorrelaterade frågor Likström medför störd magnetiskt beteende i transformatorn Mättning medför uppvärmning Mättning medför distorsion i transformerad spänning De övertoner som transformatorn ”matar ut” kan lura reläskydd

Ström från likströmsmättad transformator

GPS relaterade frågor GPS används ofta för tidsangivelse Medvetet eller omedvetet kan tidssignalen användas i längsdifferentialskydd, SCADA, stationsutrustningar, mätsystem, etc.

Vilka störningar har inträffat? Direktjordat 400 kV system började driftsättas 1952 I princip en driftstörning varje decennium men flera under år 2003 Mest kända störningen i Sverige är den inom Sydkrafts område där en del av Malmö slocknade i en knapp timme i oktober 2003.

Vilka åtgärder har vidtagits i stamnätet Reläskyddssystemen har successivt förändrats för att inte bli lurade av GIC. Främst förändring av jordfelsskydd och övertonsstabilisering. Transformatorspecifikationen ändrad för ett antal år sedan då krav på likströmstålighet infördes Driftrutiner har omarbetats under årtiondenas lopp

Åtgärder vi går vidare med Tid och takt – utreda vilka principer som skall tillämpas inom SvK Ställa GIC relaterade (SvK) krav på stamnätsanslutna utrustningar Stärka kravbilden på reläskydd vid upphandling Införa eget mätsystem för GIC Utreda shuntkondensatorers tålighet mot GIC

Driftrutiner Diskussioner pågår, tillsammans med MSB, om etablerande av förvarningstjänst från IRF i Lund Ny driftinstruktion tagen i drift men där förvarningsprocessen skall utvecklas efter utfall av diskussionen med IRF

Omvärldens aktiviteter I Sverige har Elsäkerhetsverket, MSB och SvK senaste tiden utrett solstormsproblematik Joint Research Center, ENTSO-E, FP-7 stödd forskning, the Electric Infrastructure Security Summit, TIEMS Oslo oktober